[发明专利]一种复合负极材料及其制备方法和二次电池

权利要求书

1.一种复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料包括碳和金属材料，所述金属材料分散在碳中，所述复合负极材料中，金属材料的质量分数在70wt％以上。

2.根据权利要求1所述复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料中，金属材料的质量分数为70～90wt％；

优选地，所述金属材料为金属单质和/或金属氧化物；

优选地，所述金属单质包括锡、锑或铋中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述金属氧化物包括二氧化锡、一氧化锡、三氧化二锑或三氧化二铋中的任意一种或至少两种的组合。

3.一种如权利要求1或2所述复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将金属前驱体、碳前驱体与抑制剂混合，得到混合前驱体；

(2)将步骤(1)所述混合前驱体在保护性气氛下碳化，得到所述复合负极材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金属前驱体、碳前驱体与抑制剂在溶剂中混合；

优选地，所述金属前驱体、碳前驱体与溶剂的质量比为1:1:10～10:1:10；

优选地，所述溶剂为水、酸、醇、酮或醚中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述金属前驱体包括四氯化锡、二氯化锡、三氯化锑或三氯化铋中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述碳前驱体包括葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述抑制剂为含氮和磷的抑制剂；

优选地，所述含氮和磷的抑制剂包括磷酸三聚氰胺和/或磷酸二氢铵；

优选地，步骤(1)所述抑制剂与碳前驱体的质量比为1:10～1:1。

6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述将金属前驱体、碳前驱体与抑制剂混合的方法包括：先将金属前驱体与碳前驱体混合，再加入抑制剂进行混合。

7.根据权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述保护性气氛包括氮气气氛、氦气气氛、氖气气氛、氩气气氛、氪气气氛或氙气气氛中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述碳化的温度为500～1200℃，优选为600～1000℃；

优选地，步骤(2)所述碳化的升温速率为1.0～10.0℃/min；

优选地，步骤(2)所述碳化的时间为1～3h。

8.根据权利要求3-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合前驱体在碳化前先进行烘干。

9.根据权利要求3-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将金属前驱体、碳前驱体在溶剂中混合后，加入含氮和磷的抑制剂进行混合，得到混合前驱体；

其中，所述金属前驱体、碳前驱体与溶剂的质量比为1:1:10～10:1:10，所述抑制剂与碳前驱体的质量比为1:10～1:1；

所述金属前驱体包括四氯化锡、二氯化锡、三氯化锑或三氯化铋中的任意一种或至少两种的组合；

所述碳前驱体包括葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩中的任意一种或至少两种的组合；

所述含氮和磷的抑制剂包括磷酸三聚氰胺和/或磷酸二氢铵；

(2)对步骤(1)所述混合前驱体进行烘干后，在保护性气氛下以1.0～10.0℃/min的升温速率升温至600～1000℃进行碳化1～3h，得到所述复合负极材料。

10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包含如权利要求1或2所述的复合负极材料；

优选地，所述二次电池为锂离子电池或钠离子电池。